plegamiento de proteínas
El plegamiento de proteínas es el proceso físico por el cual una cadena de proteínas se traduce a su estructura tridimensional nativa , típicamente una conformación "plegada" por la cual la proteína se vuelve biológicamente funcional. A través de un proceso rápido y reproducible, un polipéptido se pliega en su estructura tridimensional característica a partir de una espiral aleatoria . [1] Cada proteína existe primero como un polipéptido desplegado o una espiral aleatoria después de ser traducida de una secuencia de ARNm a una cadena lineal de aminoácidos.. En esta etapa, el polipéptido carece de cualquier estructura tridimensional estable (duradera) (lado izquierdo de la primera figura). A medida que un ribosoma sintetiza la cadena polipeptídica , la cadena lineal comienza a plegarse en su estructura tridimensional.
El plegamiento de muchas proteínas comienza incluso durante la traducción de la cadena polipeptídica. Los aminoácidos interactúan entre sí para producir una estructura tridimensional bien definida, la proteína plegada (el lado derecho de la figura), conocida como estado nativo . La estructura tridimensional resultante está determinada por la secuencia de aminoácidos o estructura primaria ( dogma de Anfinsen ). [2]
La estructura tridimensional correcta es esencial para funcionar, aunque algunas partes de las proteínas funcionales pueden permanecer desplegadas , [3] por lo que la dinámica de las proteínas es importante. La falta de plegamiento en la estructura nativa generalmente produce proteínas inactivas, pero en algunos casos, las proteínas mal plegadas tienen una funcionalidad modificada o tóxica. Se cree que varias enfermedades neurodegenerativas y de otro tipo son el resultado de la acumulación de fibrillas de amiloide formadas por proteínas mal plegadas, cuyas variedades infecciosas se conocen como priones . [4] Muchas alergias son causadas por el plegamiento incorrecto de algunas proteínas, porque el sistema inmunitario no produce anticuerpos para ciertas estructuras proteicas. [5]
La desnaturalización de las proteínas es un proceso de transición del estado plegado al desplegado . Ocurre en cocciones , en quemaduras , en proteinopatías , y en otros contextos.
La duración del proceso de plegamiento varía dramáticamente dependiendo de la proteína de interés. Cuando se estudian fuera de la célula , las proteínas de plegamiento más lento requieren muchos minutos u horas para plegarse, principalmente debido a la isomerización de la prolina , y deben pasar por una serie de estados intermedios, como puntos de control, antes de que se complete el proceso. [6] Por otro lado, las proteínas muy pequeñas de un solo dominio con longitudes de hasta cien aminoácidos generalmente se pliegan en un solo paso. [7] Las escalas de tiempo de milisegundos son la norma y las reacciones de plegamiento de proteínas conocidas más rápidas se completan en unos pocos microsegundos. [8]
Comprender y simular el proceso de plegamiento de proteínas ha sido un desafío importante para la biología computacional desde finales de la década de 1960.
